Современные двигатели автомобилей принцип работы ремонт

Содержание
  1. Устройство современного двигателя внутреннего сгорания
  2. Принцип работы
  3. Блок цилиндров
  4. Кривошипно-шатунный механизм
  5. Цилиндро-поршневая группа
  6. Газораспределительный механизм
  7. Система питания
  8. Система смазки
  9. Система охлаждения
  10. Система зажигания
  11. Электрооборудование
  12. Современные разработки
  13. Ремонт ДВС (Двигателей внутреннего сгорания) своими руками
  14. Капитальный ремонт ДВС своими руками
  15. Двигатели Форд
  16. Двигатели Mercedes
  17. Двигатели Ниссан
  18. Двигатели Mazda
  19. Двигатели Тойота
  20. Двигатели ГАЗ
  21. Двигатели ВАЗ
  22. Принцип работы и устройство двигателя
  23. Устройство двигателя внутреннего сгорания
  24. Принцип работы двигателя
  25. Ремонт двигателя: что, как, к чему! Основные принципы и методы
  26. Общие понятия ремонта двигателя
  27. В каких случаях проводят ремонт силового агрегата
  28. С чего начать
  29. Демонтаж и разборка
  30. Дефектовка элементов
  31. Мойка
  32. Запасные части
  33. Шлифовка блока и коленвала
  34. Ремонт головки блока
  35. Вспомогательные работы
  36. Сборка узла
  37. Обкатка и испытания
  38. Вывод

Устройство современного двигателя внутреннего сгорания

Современные двигатели автомобилей принцип работы ремонт

Изобретение двигателя внутреннего сгорания позволило человечеству в развитии шагнуть значительно вперед. Сейчас двигатели, которые используют для выполнения полезной работы энергию, выделяемую при сгорании топлива, используются во многих сферах деятельности человека. Но самое большее распространение эти двигатели получили в транспорте.

Все силовые установки состоят из механизмов, узлов и систем, которые взаимодействуя между собой, обеспечивают преобразование энергии, выделяемой при сгорании легковоспламеняемых продуктов во вращательное движение коленчатого вала. Именно это движение и является его полезной работой.

Чтобы было понятнее, следует разобраться с принципом работы силовой установки внутреннего сгорания.

Принцип работы

При сгорании горючей смеси, состоящей из легковоспламеняемых продуктов и воздуха, выделяется больше количество энергии. Причем в момент воспламенения смеси она значительно увеличивается в объеме, возрастает давление в эпицентре воспламенения, по сути, происходит маленький взрыв с высвобождением энергии. Этот процесс и взят за основу.

Если сгорание будет производиться в закрытом пространстве – возникающее при сгорании давление будет давить на стенки этого пространства.

Если одну из стенок сделать подвижной, то давление, пытаясь увеличить объем замкнутого пространства, будет перемещать эту стенку.

Если к этой стенке присоединить какой-нибудь шток, то она уже будет выполнять механическую работу – отодвигаясь, будет толкать этот шток. Соединив шток с кривошипом, при перемещении он заставит провернуться кривошип относительно своей оси.

В этом и заключается принцип работы силового агрегата с внутренним сгоранием – имеется закрытое пространство (гильза цилиндра) с одной подвижной стенкой (поршнем). Стенка штоком (шатуном) связана с кривошипом (коленчатым валом). Затем производится обратное действие – кривошип, делая полный оборот вокруг оси, толкает штоком стенку и так возвращается обратно.

Но это только принцип работы с пояснением на простых составляющих. На деле же процесс выглядит несколько сложнее, ведь надо же вначале обеспечить поступление смеси в цилиндр, сжать ее для лучшего воспламенения, а также вывести продукты горения. Эти действия получили название тактов.

Всего тактов 4:

  • впуск (смесь поступает в цилиндр);
  • сжатие (смесь сжимается за счет уменьшения объема внутри гильзы поршнем);
  • рабочий ход (после воспламенения смесь из-за своего расширения толкает поршень вниз);
  • выпуск (отведение продуктов горения из гильзы для подачи следующей порции смеси);

Такты поршневого двигателя

Из этого следует, что полезное действие имеет только рабочий ход, три других – подготовительные. Каждый такт сопровождается определенным перемещением поршня. При впуске и рабочем ходе он движется вниз, а при сжатии и выпуске – вверх. А поскольку поршень связан с коленчатым валом, то каждый такт соответствует определенному углу проворота вала вокруг оси.

Реализация тактов в двигателе делается двумя способами. Первый – с совмещением тактов. В таком моторе все такты выполняются за один полный проворот коленвала. То есть, пол-оборота колен. вала, при котором выполняется движение поршня вверх или вниз сопровождается двумя тактами. Эти двигатели получили название 2-тактных.

Второй способ – раздельные такты. Одно движение поршня сопровождается только одним тактом. В итоге, чтобы произошел полный цикл работы – требуется 2 оборота колен. вала вокруг оси. Такие двигатели получили обозначение 4-тактных.

Блок цилиндров

Теперь само устройство двигателя внутреннего сгорания. Основой любой установки является блок цилиндров. В нем и на нем располагаются все составные.

Конструктивные особенности блока зависят от некоторых условий – количества цилиндров, их расположения, способа охлаждения. Количество цилиндров, которые объедены в одном блоке, может варьироваться от 1 до 16.

 Причем блоки с нечетным количеством цилиндров встречаются редко, из выпускающихся ныне двигателей можно встретить только одно- и трехцилиндровые установки.

Большинство же агрегатов идут с парным количеством цилиндров – 2, 4, 6, 8 и реже 12 и 16.

Четырёхцилиндровый блок

Силовые установки с количеством от 1 до 4 цилиндров обычно имеют рядное расположение цилиндров.

Если количество цилиндров больше, их располагают в два ряда, при этом с определенным углом положения одного ряда относительно другого, так называемые силовые установки с V-образным положением цилиндров.

Такое расположение позволило уменьшить габариты блока, но при этом изготовление их сложнее, чем рядным расположением.

Восьмицилиндровый блок

Существует еще один тип блоков, в которых цилиндры располагаются в два ряда и с углом между ними в 180 градусов. Эти двигатели получили название оппозитных. Встречаются они в основном на мотоциклах, хотя есть и авто с таким типом силового агрегата.

Но условие количеством цилиндров и их расположением – необязательное. Встречаются 2-цилиндровые и 4-цилиндровые двигатели с V-образным или оппозитным положением цилиндров, а также 6-цилиндровые моторы с рядным расположением.

Используется два типа охлаждения, которые применяются на силовых установках – воздушное и жидкостное. От этого зависит конструктивная особенность блока. Блок с воздушным охлаждением менее габаритный и конструктивно проще, поскольку цилиндры не входят в его конструкцию.

Блок с жидкостным же охлаждением более сложен, в его конструкцию входят цилиндры, а поверх блока с цилиндрами расположена рубашка охлаждения. Внутри ее циркулирует жидкость, отводя тепло от цилиндров. При этом блок вместе рубашкой охлаждения представляют одно целое.

Сверху блок накрывается специальной плитой – головкой блока цилиндров (ГБЦ). Она является одной из составляющих, обеспечивающих закрытое пространство, в котором производится процесс горения. Конструкция ее может быть простая, не включающая дополнительные механизмы, или же сложная.

Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный механизм, входящий в конструкцию мотора, обеспечивает преобразование возвратно-поступательного перемещения поршня в гильзе во вращательное движение коленвала. Основным элементом этого механизма является коленвал. Он имеет подвижное соединение с блоком цилиндров. Такое соединение обеспечивает вращение этого вала вокруг оси.

К одному из концов вала прикреплен маховик. В задачу маховика входит передача крутящего момента от вала дальше.

Поскольку у 4-тактного двигателя на два оборота коленвала приходится только один полуоборот с полезным действием – рабочий ход, остальные же требуют обратного действия, которое и выполняется маховиком.

Имея значительную массу и вращаясь, за счет своей кинетической энергии он обеспечивает провороты колен. вала во время подготовительных тактов.

Устройство маховика

Окружность маховика имеет зубчатый венец, при помощи его выполняется запуск силовой установки.

С другой стороны вала размещается приводная шестерня масляного насоса и газораспределительного механизма, а также фланец для крепления шкива.

Этот механизм также включает шатуны, которые обеспечивают передачу усилия от поршня к коленвалу и обратно. Крепление к валу шатунов тоже производится подвижно.

Поверхности блока цилиндров, колен. вала и шатунов в местах соединения напрямую между собой не контактируют, между ними находятся подшипники скольжения – вкладыши.

Цилиндро-поршневая группа

Состоит данная группа из гильз цилиндров, поршней, поршневых колец и пальцев. Именно в этой группе и происходит процесс сгорания и передача выделяемой энергии для преобразования. Сгорание происходит внутри гильзы, которая с одной стороны закрыта головкой блока, а с другой – поршнем. Сам поршень может перемещаться внутри гильзы.

Чтобы обеспечить максимальную герметичность внутри гильзы, используются поршневые кольца, которые предотвращают просачивание смеси и продуктов горения между стенками гильзы и поршнем.

Поршень посредством пальца подвижно соединен с шатуном.

Газораспределительный механизм

В задачу этого механизма входит своевременная подача горючей смеси или ее составляющих в цилиндр, а также отвод продуктов горения.

У двухтактных двигателей как такового механизма нет. У него подача смеси и отвод продуктов горения производится технологическими окнами, которые проделаны в стенках гильзы. Таких окон три – впускное, перепускное и выпускное.

Поршень, двигаясь производит открытие-закрытие того или иного окна, этим и выполняется наполнение гильзы топливом и отвод отработанных газов. Использование такого газораспределения не требует дополнительных узлов, поэтому ГБЦ у такого двигателя простая и в ее задачу входит только обеспечение герметичности цилиндра.

У 4-тактного двигателя механизм газораспределения имеется. Топливо у такого двигателя подается через специальные отверстия в головке. Эти отверстия закрыты клапанами.

При надобности подачи топлива или отвода газов из цилиндра производится открывание соответствующего клапана.

Открытие клапанов обеспечивает распределительный вал, который своими кулачками в нужный момент надавливает на необходимый клапан и тот открывает отверстие. Привод распредвала осуществляется от коленвала.

ГРМ с ременным и цепным приводом

Компоновка газораспределительного механизма может отличаться. Выпускаются двигатели с нижним расположением распредвала (он находится в блоке цилиндров) и верхним расположением клапанов (в ГБЦ). Передача усилия от вала к клапанам производится посредством штанг и коромысел.

Более распространенными являются моторы, у которых и вал и клапана имеют верхнее расположение. При такой компоновке вал тоже размещен в ГБЦ и действует он на клапана напрямую, без промежуточных элементов.

Система питания

Эта система обеспечивает подготовку топлива для дальнейшей подачи его в цилиндры. Конструкция этой системы зависит от используемого двигателем топлива. Основным сейчас является топливо, выделенное из нефти, причем разных фракций – бензин и дизельное топливо.

У двигателей, использующих бензин, имеется два вида топливной системы – карбюраторная и инжекторная. В первой системе смесеобразование производится в карбюраторе. Он производит дозировку и подачу топлива в проходящий через него поток воздуха, далее уже эта смесь подается в цилиндры. Состоит такая система и топливного бака, топливопроводов, вакуумного топливного насоса и карбюратора.

Карбюраторная система

То же делается и в инжекторных авто, но у них дозировка более точная. Также топливо в инжекторах добавляется в поток воздуха уже во впускном патрубке через форсунку.

Эта форсунка топливо распыляет, что обеспечивает лучшее смесеобразование.

Состоит инжекторная система из бака, насоса, расположенного в нем, фильтров, топливопроводов, и топливной рампы с форсунками, установленной на впускном коллекторе.

У дизелей же подача составляющих топливной смеси производится раздельно. Газораспределительный механизм через клапаны подает в цилиндры только воздух. Топливо же в цилиндры подается отдельно, форсунками и под высоким давлением. Состоит данная система из бака, фильтров, топливного насоса высокого давления (ТНВД) и форсунок.

Отличие дизельного двигателя от бензинового

Недавно появились инжекторные системы, которые работают по принципу дизельной топливной системы – инжектор с непосредственным впрыском.

Система отвода отработанных газов обеспечивает вывод продуктов горения из цилиндров, частичную нейтрализацию вредных веществ, и снижение звука при выводе отработанного газа. Состоит из выпускного коллектора, резонатора, катализатора (не всегда) и глушителя.

Система смазки

Система смазки обеспечивает снижение трения между взаимодействующими поверхностями двигателя, путем создания специальной пленки, предотвращающей прямой контакт поверхностей. Дополнительно осуществляет отвод тепла, защищает от коррозии элементы двигателя.

Состоит система смазки из масляного насоса, емкости для масла – поддона, маслозаборника, масляного фильтра, каналов, по которым масло движется к трущимся поверхностям.

Система охлаждения

Поддержание оптимальной рабочей температуры во время работы двигателя обеспечивается системой охлаждения. Используется два вида системы – воздушная и жидкостная.

Воздушная система производит охлаждение путем обдува цилиндров потом воздуха. Для лучшего охлаждения на цилиндрах сделаны ребра охлаждения.

В жидкостной системе охлаждение производится жидкостью, которая циркулирует в рубашке охлаждения с прямым контактом с внешней стенкой гильз. Состоит такая система из рубашки охлаждения, водяного насоса, термостата, патрубков и радиатора.

Система зажигания

Система зажигания применяется только на бензиновых двигателях. На дизелях воспламенение смеси производится от сжатия, поэтому такая система ему не нужна.

У бензиновых же авто, воспламенение выполняется от искры, проскакивающей в определенный момент между электродами свечи накаливания, установленной в головке блока так, что ее юбка находится в камере сгорания цилиндра.

Состоит система зажигания из катушки зажигания, распределителя (трамблера), проводки и свечей зажигания.

Электрооборудование

Обеспечивает это оборудование электроэнергией бортовую сеть авто, в том числе и систему зажигания. Этим оборудование также производится и запуск двигателя. Состоит оно из АКБ, генератора, стартера, проводки, всевозможных датчиков, которые следят за работой и состоянием двигателя.

Это и все устройство двигателя внутреннего сгорания. Он хоть и постоянно совершенствуется, однако принцип работы его не меняется, улучшаются лишь отдельные узлы и механизмы.

Современные разработки

Основной задачей, над которой бьются автопроизводители – это снижение потребление топлива и выбросов вредных веществ в атмосферу. Поэтому они постоянно улучшают систему питания, результатом является недавнее появление инжекторных систем с непосредственным впрыском.

Ищутся альтернативные виды топлива, последней разработкой в этом направлении пока является использование в качестве топлива спиртов, а также растительных масел.

Также ученые пытаются наладить производство двигателей с совершенно иным принципом работы. Таковым, к примеру, является двигатель Ванкеля, но особых успехов пока нет.

Источник: http://autoleek.ru/dvigatel/dvs/ustrojstvo-dvs.html

Ремонт ДВС (Двигателей внутреннего сгорания) своими руками

Современные двигатели автомобилей принцип работы ремонт

В независимости от сложности и надежности автомобильного двигателя каждый из них имеет свой определенный ресурс – со временем детали мотора изнашиваются.

Ремонт ДВС (двигателей внутреннего сгорания) требуется преждевременно, если силовой агрегат выходит из строя вследствие небрежной эксплуатации. Причиной поломки мотора может послужить:

  • перегрев;
  • недостаточный уровень масла в картере двигателя;
  • эксплуатация автомобиля в тяжелых дорожных условиях или с нарушением скоростного режима;
  • установка деталей ненадлежащего качества;
  • неквалифицированная сборка.

Чаще всего капитальный ремонт ДВС производится в специализированных автосервисах, но не так редко движки ремонтируют автовладельцы и своими руками – многое зависит от сложности силового агрегата.

Капитальный ремонт ДВС своими руками

Выполняя капитальный ремонт двигателя самостоятельно, водитель должен рассчитывать свои силы, так как ремонт ДВС – дело непростое, требует определенных знаний, слесарных навыков, внимательности и аккуратности. В каждой модели двигателя есть свои конструктивные особенности, и при ремонте силового агрегата их необходимо учитывать.

Любой капитальный ремонт ДВС состоит из следующих операций:

  • снятие;
  • разборка;
  • дефектовка (отбраковка деталей, подлежащих замене);
  • шлифовка коленчатого вала;
  • притирка клапанов головки блока;
  • сборка;
  • установка мотора;
  • запуск;
  • регулировка;
  • обкатка.

После ремонта двигателя необходимо первое время эксплуатировать автомобиль с минимальными нагрузками:

  • ездить на небольших скоростях, желательно не больше 80 км/ч;
  • не перегружать багажник, салон или кузов;
  • не давать больших оборотов двигателю.

Трудоемкость ремонтных работ зависит от типа двигателя – на грузовиках капремонт занимает больше времени и физических усилий. Безусловно, капитальный ремонт ДВС таких грузовых автомобилей, как ГАЗ, КАМАЗ или ЗИЛ продлится дольше, чем капремонт ВАЗ, к тому же для ремонта больших двигателей необходимо соответствующее по площади помещение.

В каждой модели двигателя есть свои нюансы:

  • наиболее слабые места;
  • особенности разборки и сборки.

Дальше в этой статье мы рассмотрим возможные слабые места двигателей легковых автомобилей Форд, Мазда, Ниссан, Мерседес и Тойота, в конце обратим внимание на некоторые особенности ремонта моторов отечественного производства – ГАЗ и ВАЗ.

Двигатели Форд

Среди современных фордовских ДВС различают три основных типа двигателей – Split Port, Duratec и Zetec, в основном все легковые автомобили Ford (Focus, Mondeo, Fusion и др.

) оснащаются моторами объемом 1,4/1,6/1,8/2,0 л. Все фордовские ДВС сами по себе очень надежные, без проблем выхаживают свой положенный ресурс (не менее 250 тыс.

км), и чаще всего выходят из строя раньше времени по вине самих водителей.

Все двигатели Duratec имеют цепной привод, Zetec бывают только с ременной передачей ГРМ. «Зэтековские» моторы на Фордах встречаются двух типов:

Усовершенствованный вариант ДВС Zetec-SE был разработан компаниями Mazda и Yamaha, он отличается от стандартного Zetec E расположением коллекторов – системы впуска и выпуска расположены на противоположных сторонах двигателя. На моторе Zetec-SE впервые был применен пластиковый впускной коллектор.

Split Port – этот мотор чисто американской разработки, сам ДВС и запасные части к нему производятся только в Америке. Среди всех типов двигателей Форд модификация Split Port является самой проблемной, основной болезнью является вылет седел головки блока из-под клапанов. Вылетающее седло разбивает поршни, нередко при этом повреждается сама ГБЦ, и ремонт получается достаточно дорогим.

Двигатели Mercedes

В линейке силовых агрегатов легковых автомобилей Mercedes много различных типов двигателей, наиболее популярными являются бензиновые моторы:

  • четырехцилиндровые M111;
  • шестицилиндровые M112 и М104;
  • восьмицилиндровые M113.

ДВС M111 и М104 – рядные, отличаются высокой надежностью и большим ресурсом, правда, M111 несколько шумноват в работе. ДВС M112 и M113 имеют V-образное расположение цилиндров – у этих моторов отмечается повышенный расход масла, возможно расслаивание демпфера шкива коленчатого вала на пробеге ближе к 100 тыс. км.

По сравнению с двигателями Форд моторы автомобилей Mercedes в основном более объемные, например, ДВС модификации М119 Е50 – пятилитровые, V-образные, восьмицилиндровые.

Моторы M119 отличаются небольшим ресурсом цепей – детали требуют замены в среднем на пробеге 100-150 тыс. км.

Другие проблемы с моторами М119 возникают редко, и если вовремя менять цепной привод на таком двигателе, он без «капиталки» может проходить до 500 тыс. км.

Двигатели Ниссан

Все модели двигателей Nissan в целом зарекомендовали себя с положительной стороны, но характерные «болезни» все же у них имеются:

  • на многих моделях движков цепь растягивается после 150 тысяч километров пробега;
  • при перегреве достаточно быстро выходит из строя головка блока цилиндров.

В основном бензиновые моторы нареканий у автовладельцев не вызывают, наиболее проблемными на «Ниссане» являются дизельные моторы с объемом свыше 2,8 л. ДВС RD28 (2,8 л) не терпит перегрева, в первую очередь на дизеле выходит из строя ГБЦ (в головке блока появляются трещины). На силовом агрегате ZD30 случаются другие проблемы:

  • прогорают поршни третьего или четвертого цилиндров;
  • довольно часто пробивает прокладку ГБЦ;
  • от перегрева быстро выходит из строя турбина.

Двигатели Mazda

На автомобилях Mazda достаточно часто встречаются двигатели производства Форд, в частности, двухлитровый мотор на машине Мазда-3 аналогичен силовому агрегату, установленному на Форд Мондео.

Еще на модели автомобилей Мазда RX7 и RX8 ставились роторно-поршневые моторы собственной разработки японского концерна, но силовые агрегаты не получили большой популярности в России – эти движки имеют небольшой ресурс, и уже на пробеге около 100 тыс. км нуждаются в капитальном ремонте.

Среди «маздовских» ДВС широкое распространение получили моторы серии Z – это ряд 4-цилиндровых бензиновых двигателей объемом от 1,3 до 1,6 л. Все силовые агрегаты Z-двигателей 16-клапанные, рядные, с двумя распредвалами в головке БЦ.

Блок цилиндров может быть отлит как из чугуна (модели Z5, ZL и ZM), так и из алюминия (Z6, ZY, ZJ), этими моторами комплектуются машины Mazda-323, Mazda-3, Mazda Demio. У ДВС Z-серии нет гидрокомпенсаторов, и клапана на них регулировать приходится достаточно часто.

Также у этих моторов возникают и другие проблемы:

  • из-за неисправных заслонок впускного коллектора возникает «дизельный» звук;
  • выход из строя клапана EGR из-за некачественного топлива.

В целом моторы Z надежные, цепь ГРМ меняется на пробеге не ранее чем 200-250 тыс. км.

Двигатели Тойота

Силовые агрегаты компании Toyota отличаются высокой надежностью, за все время существования компании на легковые автомобили устанавливались силовые агрегаты различных объемов и модификаций, для удобства все «тойотовские» двигатели разделяются по сериям:

  • A (наиболее известные модели 4A-FE, 7A-FE,);
  • E (самые популярные двигатели – 4E-FE, 5E-FE);
  • G (1G-FE);
  • GR;
  • S (получили наибольшее распространение 3S-FE и 4S-FE);
  • VZ;
  • ZZ.

Еще различных серий очень много, и в основном все силовые агрегаты вполне удачные по своей конструкции и надежности. Но среди моторов Тойота есть и не слишком ДВС, в частности, не с лучшей стороны себя зарекомендовала серия V-образных ДВС VZ, среди их недостатков отмечается:

  • выход из строя головок блока цилиндров (появление у них трещин вследствие перегрева);
  • повышенный расход масла;
  • достаточно большое потребление топлива.

Двигатели ГАЗ

На автомобили Горьковского автозавода устанавливаются двигатели производства ЗМЗ, последнее время грузовой и коммерческий транспорт ГАЗ комплектуется силовыми агрегатами УМЗ, ЯМЗ, Cummins. Двигатели серии ЗМЗ-402 уже сняты с производства, но достаточно много различного транспорта с этими моторами ездить на дорогах нашей страны и за рубежом.

Основные проблемы ЗМЗ-402:

  • течь масла с заднего сальника;
  • повышенный расход масла;
  • необходимость частой регулировки клапанов.

Сзади коленчатого вала на 402-ой мотор устанавливается сальниковая набивка, чтобы свести течь масла к минимуму, необходимо на стыки уплотнителей нанести маслостойкий герметик.

Основная проблема ДВС ЗМЗ 405/406 – достаточно небольшой срок службы цепей ГРМ, детали газораспределительного механизма нуждаются в замене примерно через 70-80 тыс. км пробега.

Есть в ГРМ 406 двигателей большой плюс – при обрыве цепей клапана в головке блока не гнутся, и поэтому замена деталей цепного привода обходится не слишком дорого.

На двигатель Ульяновского моторного завода нареканий довольно много, у него отмечаются следующие недостатки:

  • повышенный угар масла через поршневые кольца;
  • склонность к перегреву, и как следствие, выход из строя головки блока и поршневой группы;
  • небольшой общий ресурс – нередко моторы «капиталят» уже на первой сотне тысяч километров пробега.

Турбодизель Cummins считается отличным двигателем с высокими техническими характеристиками, и этот мотор:

  • экономично расходует топливо;
  • обладает хорошей динамикой;
  • способен пробежать 500 тыс. км без капремонта.

Но заявленный изготовителем ресурс Cummins отрабатывает не всегда, у турбдизеля есть свои недостатки:

  • от некачественного топлива быстро выходят из строя форсунки;
  • из-за неисправности вискомуфты происходит перегрев ДВС.

Двигатели ВАЗ

Силовые агрегаты вазовского производства относительно надежны и не критичны к качеству применяемого топлива, особенно «всеядны» 8-клапанные движки. При нормальной эксплуатации моторы ВАЗ обладают неплохим ресурсом – если ДВС не перегревать и не перегружать, он беспроблемно пробежит 200 тыс. км и более. Чтобы мотор отходил свой положенный срок, необходимо:

  • заливать качественное моторное масло от известных производителей (синтетическое или полусинтетическое);
  • не превышать скоростной режим;
  • своевременно проводить ТО (замена масла – через каждые 10 тыс. км);
  • с периодичностью через каждые 60 тыс. км производить замену ремня ГРМ.

Последнее время на вазовские автомобили в основном устанавливаются моторы моделей:

  • 11183 (21114);
  • 11186 (21116);
  • 21126;

Все ДВС имеют объем 1,6 л, и, к сожалению, на всех перечисленных моделях, кроме 11183, при обрыве ремня ГРМ клапана встречаются с поршнями.

Удары клапанов о поршни во время обрыва ременного привода ГРМ доставляет немало хлопот – в некоторых случаях выходит из строя головка блока, разрушаются поршни.

8-клапанный мотор ВАЗ-11183 самый простой и беспроблемный из всех перечисленных, но он и самый маломощный.

Источник: https://avtobrands.ru/remont-dvs-dvigatelej-vnutrennego-sgoraniya/

Принцип работы и устройство двигателя

Современные двигатели автомобилей принцип работы ремонт

Двигатель внутреннего сгорания называется так потому что топливо воспламеняется непосредственно внутри его рабочей камеры, а не в дополнительных внешних носителях.

Принцип работы ДВС основан на физическом эффекте теплового расширения газов, образующихся в процессе сгорания топливно-воздушной смеси под давлением внутри цилиндров двигателя.

Выделяемая в этом процессе энергия преобразуется в механическую работу.

В процессе эволюции ДВС выделились несколько типов двигателей, их классификация и общее устройство:

  • Поршневые двигатели внутреннего сгорания. В них рабочая камера находится внутри цилиндров, а тепловая энергия преобразуется в механическую работу посредством кривошипно-шатунного механизма, передающего энергию движения на коленчатый вал. Поршневые моторы делятся, в свою очередь, на:
    • карбюраторные, в которых воздушно-топливная смесь формируется в карбюраторе, впрыскивается в цилиндр и воспламеняется там искрой от свечи зажигания;
    • инжекторные, в которых смесь подаётся напрямую во впускной коллектор, через специальные форсунки, под контролем электронного блока управления, и также воспламеняется посредством свечи;
    • дизельные, в которых воспламенение воздушно-топливной смеси происходит без свечи, посредством сжатия воздуха, который от давления нагревается до температуры, превышающей температуру горения, а топливо впрыскивается в цилиндры через форсунки.
  • Роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания. Здесь тепловая энергия преобразуется в механическую работу посредством вращения рабочими газами ротора специальной формы и профиля. Ротор движется по «планетарной траектории» внутри рабочей камеры, имеющей форму «восьмёрки», и выполняет функции как поршня, так и ГРМ (газораспределительного механизма), и коленчатого вала.
  • Газотурбинные двигатели внутреннего сгорания. Особенности их устройства заключаются в преображении тепловой энергии в механическую работу с помощью вращения ротора со специальными клиновидными лопатками, который приводит в движение вал турбины.

Далее рассматриваются только поршневые двигатели, так как только они получили широкое распространение в автомобильной промышленности. Основные причины тому: надежность, стоимость производства и обслуживания, высокая производительность.

Устройство двигателя внутреннего сгорания

Схема устройства двигателя.

Первые поршневые ДВС имели лишь один цилиндр небольшого диаметра. В дальнейшем, для увеличения мощности сначала увеличивали диаметр цилиндра, а потом и их количество. Постепенно двигатели внутреннего сгорания приняли привычный нам вид. “Сердце” современного автомобиля может иметь до 12 цилиндров.

Наиболее простым является двигатель с рядным расположением цилиндров. Однако, с увеличением количества цилиндров растет и линейный размер двигателя. Поэтому появился более компактный вариант расположения — V-образный. При таком варианте цилиндры расположены под углом друг к другу (в пределах 180-ти градусов). Обычно используется для 6-цилиндровых двигателей и более.

Одна из основных частей двигателя — цилиндр (6), в котором находится поршень (7), соединенный через шатун (9) с коленчатым валом (12). Прямолинейное движение поршня в цилиндре вверх и вниз шатун и кривошип преобразуют во вращательное движение коленчатого вала.

На конце вала закреплен маховик (10), назначение которого придавать равномерность вращению вала при работе двигателя. Сверху цилиндр плотно закрыт головкой блока цилиндров (ГБЦ), в которой находятся впускной (5) и выпускной (4) клапаны, закрывающие соответствующие каналы.

Клапаны открываются под действием кулачков распределительного вала (14) через передаточные механизмы (15). Распределительный вал приводится во вращение шестернями (13) от коленчатого вала.

Для уменьшения потерь на преодоление трения, отвод теплоты, предотвращения задиров и быстрого износа трущиеся детали смазывают маслом.

В целях создания нормального теплового режима в цилиндрах двигатель должен охлаждаться.

Но главная задача – заставить работать поршень, ведь именно он является главной движущей силой.

Для этого в цилиндры должны подаваться горючая смесь в определенной пропорции (у бензиновых) или отмеренные порции топлива в строго определенный момент под высоким давлением (у дизелей).

Топливо воспламеняется в камере сгорания, отбрасывает поршень с большой силой вниз, тем самым приводя его в движение.

Принцип работы двигателя

Схема работы двигателя.

Из-за низкой производительности и высокого расхода топлива 2-тактных двигателей практически все современные двигатели производят с 4-тактными циклами работы:

  1. Впуск топлива;
  2. Сжатие топлива;
  3. Сгорание;
  4. Вывод отработанных газов за пределы камеры сгорания.

Точка отсчета — положение поршня вверху (ВМТ — верхняя мертвая точка). В данный момент впускное отверстие открывается клапаном, поршень начинает движение вниз и засасывает топливную смесь в цилиндр. Это первый такт цикла.

Во время второго такта поршень достигает самой нижней точки (НМТ — нижняя мертвая точка), при этом впускное отверстие закрывается, поршень начинает движение вверх, из-за чего топливная смесь сжимается. При достижении поршнем максимальной верхней точки топливная смесь сжата до максимума.

Третий этап – это поджигание сжатой топливной смеси с помощью свечи, которая испускает искру. В результате горючий состав взрывается и толкает поршень с большой силой вниз.

На заключительном этапе поршень достигает нижней границы и по инерции возвращается к верхней точке. В это время открывается выпускной клапан, отработанная смесь в виде газа выходит из камеры сгорания и через выхлопную систему попадает на улицу. После этого цикл, начиная с первого этапа, повторяется снова и продолжается в течение всего времени работы двигателя.

Описанный выше способ является универсальным. По такому принципу построена работа практически всех бензиновых моторов. Дизельные двигатели отличаются тем, что там нет свеч зажигания – элемента, который поджигает топливо.

Детонация дизельного топлива осуществляется благодаря сильному сжатию топливной смеси. При такте «впуск» в цилиндры дизеля поступает чистый воздух. Во время такта «сжатие» воздух нагревается до 600О С.

В конце этого такта в цилиндр впрыскивается определенная порция топлива, которое самовоспламеняется.

Вышеописанное представляет собой БЦ (блок цилиндров) и КШМ (кривошипно-шатунный механизм). Помимо этого современный ДВС состоит и из других вспомогательных систем, которые для удобства восприятия группируют следующим образом:

  1. ГРМ (механизм регулировки фаз газораспределения);
  2. Система смазки;
  3. Система охлаждения;
  4. Система подачи топлива;
  5. Выхлопная система.

Чтобы в цилиндр поступало нужное количество топлива и воздуха, а продукты сгорания вовремя удалялись из рабочей камеры, в ДВС предусмотрен механизм, называемый газораспределительным. Он отвечает за открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов, через которые в цилиндры поступает топливо-воздушная горючая смесь и удаляются выхлопные газы. К деталям ГРМ относятся:

  • Распределительный вал;
  • Впускные и выпускные клапаны с пружинами и направляющими втулками;
  • Детали привода клапанов;
  • Элементы привода ГРМ.

ГРМ приводится в действие от коленчатого вала двигателя автомобиля. С помощью цепи или ремня вращение передается на распределительный вал, который посредством кулачков или коромысел через толкатели нажимает на впускной или выпускной клапан и по очереди открывает и закрывает их.

В любом моторе есть множество трущихся деталей, которые необходимо постоянно смазывать, чтобы уменьшить потери мощности на трение и избежать повышенного износа и заклинивания. Для этого существует система смазки.

Попутно с ее помощью решается еще несколько задач: защита деталей двигателя внутреннего сгорания от коррозии, дополнительное охлаждение деталей мотора, а также удаление продуктов износа из мест соприкосновения трущихся частей.

Систему смазки двигателя автомобиля образуют:

  • Масляный картер (поддон);
  • Насос подачи масла;
  • Масляный фильтр с редукционным клапаном;
  • Маслопроводы;
  • Масляный щуп (индикатор уровня масла);
  • Указатель давления в системе;
  • Маслоналивная горловина.

Во время работы мотора его детали соприкасаются с раскаленными газами, которые образуются при сгорании топливо-воздушной смеси.

Чтобы детали двигателя внутреннего сгорания не разрушались из-за чрезмерного расширения при нагреве, их необходимо охлаждать. Охладить мотор автомобиля можно с помощью воздуха или жидкости.

Современные моторы имеют, как правило, жидкостную схему охлаждения, которую образуют следующие части:

  • Рубашка охлаждения двигателя;
  • Насос (помпа);
  • Термостат;
  • Радиатор;
  • Вентилятор;
  • Расширительный бачок.

Система питания для двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от искры и от сжатия отличаются друг от друга, хотя и имеют ряд общих элементов. Общими являются:

  • Топливный бак;
  • Датчик уровня топлива;
  • Фильтры очистки топлива — грубой и тонкой;
  • Топливные трубопроводы;
  • Впускной коллектор;
  • Воздушные патрубки;
  • Воздушный фильтр.

В обеих системах имеются топливные насосы, топливные рампы, форсунки подачи топлива, сам принцип подачи одинаков: топливо из бака с помощью насоса через фильтры подается в топливную рампу, из которой попадает в форсунки. Но если в большинстве бензиновых двигателей внутреннего сгорания форсунки подают его во впускной коллектор мотора автомобиля, то в дизельных оно подается непосредственно в цилиндр, и уже там смешивается с воздухом.

Система выхлопа предназначена для отвода отработанных газов из цилиндров двигателя автомобиля. Основные детали, ее составляющие:

  • Выпускной коллектор;
  • Приемная труба глушителя;
  • Резонатор;
  • Глушитель;
  • Выхлопная труба.

В современных двигателях внутреннего сгорания выхлопная конструкция дополнена устройствами нейтрализации вредных выбросов.

Она состоит из каталитического нейтрализатора и датчиков, сообщающихся с блоком управления двигателем.

Выхлопные газы из выпускного коллектора через приемную трубу попадают в каталитический нейтрализатор, затем через резонатор в глушитель. Далее через выхлопную трубу они выбрасываются в атмосферу.

Источник: https://wikers.ru/articles/ustrojstvo-dvigatelya.html

Ремонт двигателя: что, как, к чему! Основные принципы и методы

Современные двигатели автомобилей принцип работы ремонт

Многие автомобилисты сталкивались с понятием ремонт двигателя автомобиля. Но не все понимают, в чем заключается данный процесс. Отремонтировать свой автомобиль под силу не каждому автовладельцу, поскольку многие просто не знают, какая технология ремонта автомобильного двигателя. Данная статья, расскажет об основных процессах восстановления силового агрегата.

Общие понятия ремонта двигателя

Ремонт бензиновых двигателей — достаточно сложный процесс восстановления изношенных узлов и деталей силового агрегата до первоначального состояния или приближенного к нему. Этот процесс, включает в себя множество операций и зависит от типа и класса мотора.

В процессе эксплуатации транспортного средства многие автолюбители, не обращают внимание на обслуживание, которое играет весьма важную роль на состояние силового агрегата, а также на его ресурс.

Впоследствии, может случиться так, что ремонт бензинового двигателя будет невозможен. Поэтому, на восстановление силового агрегата влияет не только физический износ, но и то как за ним ухаживают.

В каких случаях проводят ремонт силового агрегата

Рассмотрим, в каких случаях придется проводить ремонт двигателя:

  • Износ и выработка деталей свыше 80% ресурса.
  • Появление механических повреждений основных компонентов силового агрегата.
  • Поломка, связанная с неправильной настройкой или техническим обслуживанием.
  • Прочие причины, которые могли вызвать неисправности.

Как же классифицировать ремонт бензиновых двигателей:

  1. Поточный ремонт. Это ремонт изношенных деталей, которые в процессе эксплуатации имеют ресурс ниже, чем основной силовой агрегат.
  2. Технический ремонт двигателей. Проводится при проведении поточного технического обслуживания для плановой замены изношенных элементов.
  3. Внеплановый ремонт двигателей автомобилей. Это неожиданная поломка силового агрегата, которая вызвана некачественным проведением ТО, запасными частями или другими причинами, которые повлекли проведения восстановительных операций по мотору.
  4. Плановый ремонт. Его еще называют капитальный ремонт. Проводится, обычно, согласно пробегу автомобиля, когда исчерпан ресурс силового агрегата.

С чего начать

Многие автомобилисты задаются вопросом — с чего начать ремонт бензиновых двигателей? Ответ достаточно прост — необходимо определить признаки: а вообще необходим ли ремонт узла, или проблема кроется в чем-то другом? Для этого придется провести ряд диагностических процедур. Они делятся на 2 типа: электронные и механические.

Электронная диагностика может показать необходим ли ремонт авто в части электроники и есть ли вообще проблемы. Для этого проводится проверка электронного блока управления двигателем, а также состояние всех датчиков и соединений. Если проблемы не выявлено, то не стоит и лезть далее, поскольку можно создать проблему, которую придется решать.

Механическая диагностика потребует много времени, сил и знаний. Для проведения этой операции, в интернете есть инструкция, но в этой статье постараемся объяснить все намного детальнее и понятнее. Если в процессе проведения диагностических операций были обнаружены проблемы, то придется разбирать и проводить ремонт бензиновых двигателей.

Кстати для этого есть руководство по ремонту двигателя, которое выпускает завод изготовитель, как в бумажном, так и в электронном виде. Итак, рассмотрим процесс ремонта машины, а точнее ее силового агрегата более детально.

Демонтаж и разборка

Первый процесс — демонтаж силового агрегата с автомобиля и его разборка. В каждом конкретном случае, двигатели снимаются по-разному. На это влияют следующие показатели: привод, расположение мотора, количество цилиндров, конструктивные особенности кузова, тип коробки передач и прочие.

Например, демонтировать силовой агрегат с Жигулей или отечественного производства грузовика намного легче, чем с остальных автомобилей. В них имеется меньше электронных устройств, поэтому демонтаж проводиться достаточно легко и просто.

Например, дизельные двигатели ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238 демонтируются с автомобиля за 10-12 часов, а их иностранные аналоги — за более чем 36 часов. Та же ситуация и с процессом разборки, который может занимать у Жигулей от 3 часов и машин иностранного производства от 10 часов.

К процессу разборки стоит относиться тщательно, поскольку именно в этот момент и проводиться первые диагностические операции. Автолюбитель, если он проводит ремонт двигателя своими руками, должен осмотреть визуально наличие повреждений, трещин и прочих дефектов на силовом агрегате и его компонентах.

Дефектовка элементов

Следующим этапом станет дефектовка, которая определит признаки неисправности, а также покажет, в каком состоянии находится механика. В чем же заключается данная процедура:

  • Промер коленчатого вала на размер, твердость, прогиб и центровку.
  • Диагностика состояния плоскости и корпуса блока цилиндров.
  • Состояние поршневой группы.
  • Изношенность элементов и корпуса головки блока цилиндров.
  • Другие показатели.
  • Целесообразность ремонт мотора.

Мойка

Двигатель, ремонт которого неизбежен, нуждается в мойке блока и его составляющих. Этот процесс проводится при помощи горячего керосина или специальных средств под давлением. Это позволяет вымыть всю металлическую стружку, грязь и прочие ненужные элементы, которые скопились в процессе эксплуатации.

Запасные части

Когда проведения диагностика и определены все детали, которые подлежат замене, стоит заказать необходимые запасные части, поскольку перед их установкой на двигатель требуется подготовка. Зачастую, когда проводится ремонт бензиновых двигателей, меняются следующие запасные части:

  • Коренные и шатунные вкладыши.
  • Поршневая группа.
  • Пальцы шатунов.
  • Втулки шатуна.
  • Масляный фильтр и насос.
  • Помпа или ее ремонтный комплект.
  • Впускные и выпускные клапана.
  • Маслосъемные кольца.
  • Комплект прокладок.
  • Направляющие втулки и седла клапанов.
  • Прочие детали.

Шлифовка блока и коленвала

Следующим этапом проведения ремонтно-восстановительных работ является шлифовка коленчатого вала, а также плоскостей блока и головки. При помощи плоскошлифовального и фрезерного станков проводится приведения плоскости ГБУ и блока в зеркальную поверхность. Как правило, убираться может: 0,05мм, 0,1мм, 0,25мм, 0,5 мм, 1мм и более толщины изделия.

Что касается шлифовки коленчатого вала, то существует виды ремонта для этого узла:

Вид ремонтаТолщина, ммЭффективность по сравнению с новым
Ремонт № 10,2580-90%
Ремонт № 20,5070-75%
Ремонт № 30,7565-70%
Ремонт № 41,0050-55%
Ремонт № 51,2540-45%
Ремонт № 61,50Меньше 30%
Ремонт № 72,00Не применяется с 1995 года

Ремонт головки блока

Ремонт головки блока одна из самых несложных операций в процессе проведения капитального ремонта двигателя. Проводить ее рекомендуется, конечно, на автосервисе, но многие автомобилисты, после ремонтных операций по Жигулям, проводят ремонт ГБЦ иномарок самостоятельно. Итак, что же входит в процесс капитального ремонта головки блоки цилиндров:

  1. Замена распределительного вала (или нескольких, если их 2 и более на автомобиле).
  2. Замена клапанов, как выпускных, так и впускных.
  3. Замену направляющих втулок.
  4. Смену седел и маслосъемных колпачков.
  5. Аргонное сваривание, при наличии трещин или нарушений герметичности.
  6. Прочие работы связанные с ремонтом ГБЦ того, или иного типа.

Вспомогательные работы

К вспомогательным работам стоит отнести опрессовку и центровку сцепления. Первый — это процесс, при котором определяется герметичность головки и блока цилиндров. При помощи керосина заполняется внутренняя часть двигателя, предварительно закрыв все дыры. Если утечки не обнаружено, то двигатель полностью герметичен, если же есть трещины, то необходимо их заварить.

Второй процесс подразумевает выставление центробежной силы сцепления по отношению к коленчатому валу. Как правило, проводиться на специальном стенде, который есть не на всех автосервисах. Сцепление прикрепляется к коленчатому валу и проводится их совместная балансировка. Это поможет уменьшить износ и трение.

Сборка узла

Сборка узла проводится при помощи стенда, который позволяет крутить двигатель на 360 градусов. Итак, рассмотрим, последовательность проведения операции:

  • Установка вкладышей и «укладка» коленчатого вала.
  • Установка шатунов и поршневой группы.
  • Установка в правильное положение бугелей, а также их окончательная затяжка.
  • Монтаж Прокладок и крышек, закрывающих мотор.
  • Установка масляного насоса и помпы.
  • Монтаж шкива коленвала.
  • Установка головки (головок) блока цилиндра.
  • Монтаж поддона.
  • Сборка мелких узлов.
  • Установка топливной аппаратуры.
  • Прочие работы по сборке.

Этот процесс достаточно трудоемкий и тяжелый, поэтому рекомендуется его доверить профессионалам.

Обкатка и испытания

Финальным этапом капитального ремонта двигателя становиться его обкатка и испытание. Лучший способ обкатать двигатель — это комбинированный, о котором мы писали в одной из статей. Для наиболее эффективной работы силового агрегата, необходимо его обкатывать, как на горячую, так и на холодную.

Во многих иностранных странах, помимо обкаточного стенда, существует испытательный стенд, который при помощи большого количества датчиков и показателей проводит испытание двигателя и определения ресурса после проведения ремонтно-восстановительных работ. К сожалению, на территории СНГ таких стендов нет, поскольку считается, что их использование экономически нецелесообразно.

Вывод

Провести капитальный ремонт современного двигателя своими руками без наличия специальных дорогостоящих стендов практически нереально.

Можно делать только поточные ремонты, типа замене датчиков и то не на всех транспортных средствах.

А вот провести собственноручный ремонт силового агрегата — ВАЗ или ГАЗ вполне реально, что по этот день и делают автомобилисты, которые владеют такими транспортными средствами.

Источник: https://avtodvigateli.com/remont-i-uhod/remont-dvigatelya.html

Указ и право
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: